Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 14
Текст из файла (страница 14)
нию, (18) 78 Р Я ! Оз!и а + Й~р + тх А( — Осоз а = О, 0 где т — масса танка; т = —. К Учитывая, что рг=уМ=убсоза, первое выражение можно записать в следующем виде: Р=О(з!п а+7соз а) + й„~+ тх. Обозначим коэффициент при О, который называют коэффици- ентом суммарного сопротивления движению, через 7, 7; = з!па+7'сова.
Тогда полученное уравнение можно записать так: Р=),0 + )с,р + тх, (17) Последовательно определим все члены этого уравнения. 1. Определение дифференциала кинетической энергии танка Кинетическая энергия движущегося танка равна т=т,+тм где Т, — кинетическая энергия танка в переносном движении тоа т,= —; 2 Т, — кинетическая энергия деталей танка, участвующих в относительном движении и кинематически связанных с гусеничными цепями т,= '+, 2 2 В этом уравнении: т„— масса гусениц; 7,— момент инерции 1-ой врагцающейся детали; и, — угловая скорость этой детали. Выразим угловую скорость вращающихся деталей через поступательную скорость танка ьча а Гв, к где 1,— передаточное отношение между рассматриваемой деталью н ведущим колесом танка.
Для вращающихся деталей ходовой части (опорных и поддерживающих катков, направляющих колес) гв. к а г, где г, — радиус катка или колеса. Тогда т„тв' тк' с-а .а Т= — + — „7 7А. 2гав, ЛЫ Таким образом, кинетическая энергия танка равна Т=Т,+Т,= + — ~т,+ — 7 Ц; 2 2, г',, или Т= — ~~1 + — '+, эх~;7,а;1 тик/ т, т~ в.к 79 Обозначим выражение в скобках через З и назовем его коэффициентом условного приращения массы танка, или коэффициентом учета вращающихся масс танка 3=1+ ° + ' ~'!,г,'.
(19) Этот коэффициент учитывает увеличение кинетической энергии поступательно двигающегося танка за 'счет кинетической энергии деталей, участвующих в относительном движении. Окончательно выражение кинетической энергии танка можно представить в таком виде: Т=Ъ— 2 При атом дифференциал кинетической энергии танка будет равен г( Т= г!ттгг1тг. Выражение (!9) коэффициента условного приращения массы танка 6 для простых однопоточных механических трансмиссий можно представить состоящим из двух членов. Одного — постоянного по своей величине и независимого от включенной передачи в коробке передач и другого — изменяющегося в зависимости от включенной передачи в коробке передач, т.
е. в зависимости от значения общего передаточного числа трансмиссии ),р. В этом случае постоянная часть коэффициента о будет учитывать кинетическую энергию всего танка в его поступательном движении, а также кинетическую энергию гусеничных цепей, опорных и поддерживающих катков, ведущих и направляющих колес, бортовых передач и других вращающихся элементов трансмиссии, передаточное отношение г, которых (между данной деталью и ведущими колесами) является постоянным, вне зависимости от включения передачи в коробке передач танка. Для простых однопоточных трансмиссий таковыми будут все вращающиеся детали от ведущих колес до ведомого (главного) вала КП включительно, в том числе муфты, каретки, синхронизаторы и шестерни, сидящие па ведомом валу и кинематически жестко с ним связанные. К этой группе следует также отнести зубчатые колеса, свободно сидящие на других валах, но находящиеся в зацеплении с зубчатыми колосамп, связанными с ведомым валом КП.
Переменный член коэффициента 6 будет учитывать кинетическую энергию деталей двигателя, маховика, ведущих н ведомых деталей главного фрикциона, вентилятора системы охлаждения, деталей дополнительного редуктора между двигателем и КП (если он есть), а также всех шестерен и валов коробки передач, кинематически жестко связанных с двигателем при включенном положении главного фрикциона и нейтрали в КП, включая сюда и шестер- 80 ни, свободно сидящие на ведомом валу коробки передач. Кинетическую энергию деталей этой группы можно «привести» к ведущим колесам танка и выразить через передаточное число трансмиссии (,р, что в свою очередь позволит определить переменную часть коэффициента 3. Предварительно, для удобства последующих вычислений, целесообразно моменты инерции деталей этой группы «привести» к коленчатому валу двигателя.
Итак, выражение (19) можно записать в таком виде: й = З» + «1тр, (19а) где 6„— постоянная составляющая часть коэффициента о, учитывающая кинетическую энергию танка в поступательном движении и кинетическую энергию вращающихся деталей ходовой части и трансмиссии, у которых 11 =- сопя! независимо от включения передачи в коробке передач; 1 и = 1,; здесь 1'„представляет собой суммарл>г~в. « ный приведенный к коленчатому валу двигателя момент инерции деталей второй группы, расположенных между двигателем и ведомым валом коробки передач при включенном положении главного фрикциона. Для конкретной конструкции машины величина а являе1ся постоянной.
Из формулы (!9а) следует, что чем больше значение 1,р, т. е. чем ниже ш>мер передачи, включенной в коробке передач танка, тем больше коэффициент 6. При нейтральном положении рычага переключения передач, когда вращающиеся детали, расположенные от двигателя до ведо- мого вала коробки передач, кинематически не связаны с гусеничны. мы цепями танка, Значение коэффициентай при выключении главного фрикциона обозначим через 9, 3,— 9„+ «,19иг Очевидно, что величина а, в этом случае будет равна 1 «о 9 1,. 1' Л>Г в. к Здесь У вЂ” суммарный приведенный к двигателю момент инер»! ции ведомых частей главного фрикциона н всех кинематически связанных с ними деталей коробки передач до ведомого вала.
9-1195 81 Величина коэффициента 8, изменяется в зависимости от включения передачи в КП, возрастая с понижением номера передачи. С увеличением номера передачи значение 8, приближается к значению 8„. 2. Определение элементарной работы движущих сил (двигателя) Элементарная работа двигателя за время Ж~ определяется выражением НЮ, = 75М,сК где ̄— свободная мощность, поступающая от двигателя в трансмиссию танка, в л. с. 3. Определение элементарной работы силы тяжести Элементарная работа силы тяжести равна ЫЮ',= — Оз!и Ых, где Ых — элементарный путь танка за время Ж. 4.
Определение элементарной работы всех сил сопротивления движению Элементарная работа сил сопротивления движению танка может быть записана так: ~~~рз — ~~~р з+ ~~рз где ИЮ' — элементарная работа внутренних сил сопротивления движению; ИВ; — элементарная работа внешних сил сопротивления движению, Оценивая сопротивления в агрегатах и механизмах трансмиссии и ходовой части танка через их общий механический коэффициент полезного действия чо получим ~~Р'з = — 75И; (1 — ть ~ вГ.
Элементарная работа всех внешних сил сопротивления движению танка будет равна ЫИ' = — 70соз Ых — Й„„Их. Поскольку при определении силы сопротивления движению мы применили коэффициент ~, то в данном случае сопротивления в ходовой части, связанные с качением танка по гусеничным цепям, от- несенЫ к внешним силам, что должно быть учтено повышением значения к. и. д, танка ~,.
82 5. Дифференциальное уравнение движения танка как системы После преобразования уравнение (18) примет вид йтий о= 7557,тьЯ вЂ” ),0йх — )с,. Нх, где, как уже указывалось, ~,=в!па+)сова. Разделив правую и левую части уравнения на Ж, получим ЗтЫи Их ах =75%„ч, — 7,0 — — й„р— Ж ' Ж ~ Ж или йтч~х = 7557д, — 7,0э — Ркрп. Откуда ускорение танка х будет равно х= — " " — г',0 — Ц,р Если скорость танка и выражена в хм!ч, то 1 /2?ОМ,ч, д т У0 У 8т (, (20) Это н есть дифференциальное уравнение движения танка как системы. В случае движения танка без прицепа ! /270У„ч, ус э от ( или, вынося 0 за скобку, 270й!л~, (20а) (206) где д — ускорение свободного падения.
6. Уравнение изменения кинетической энергии прицепа При движении танка с прицепом двух уравнений (17а) и (20) недостаточно для определения трех неизвестных: х, Р и Я„р, входя щих в эти уравнения. Поэтому необходимо составить еще одно 83 Подставив найденные значения д7'; ~ЛГ,:, сИ~, и ЫЮ; в уравнение изменения кинетической энергии танка (18), получим 8тжй~ = — 75М,И вЂ” 0в!п аЫх — 75%, (1 — ти!Ж вЂ” 70сов Ых — Й„~Нх.
уравнение — уравнение изменения кинетической энергии прицепа. устанавливающее связь силы тяги на крюке прицепа с ускорением х. Для его составления воспользуемся рис. Зб, на котором показаны внешние силы, действующие на буксируемый танком прицеп. Рис. Зб По аналогии с выражением изменения кинетической энергии танка уравнение изменения кинетической энергии прицепа можно записать так: ИТ„, = сйР„И+ Д Р'„, + а1Ж'„е, где йТ„и — дифференциал кинетической энергии при- цепа; ИЮ'„рн ЛГ„„., НЮ'ир,— элементарные работы движущих сил, силы тяжести и силы сопротивления дан>кению прицепа. Кинетическая энергия прицепа равна ~л„рз' Т„ 2 где л4р — масса прицепа; й„р — коэффициент учета вращающихся масс прицепа.
Дифференциал кинетической энергии прицепа равен ЙТии = спртир'Осип. Элементарная работа движущих сил прицепа, которыми в данном случае является сила тяги на крюке Р„, (заметны, что ЫВ Р рс' т Элементарная работа силы тяжести прицепа сг1Г р = 6 из!паях где О,р — вес прицепа, 84 Элементарная работа силы сопротивления движению прицепа ~1)рпр = КпрР1х= 7прбпр соз яЫх.
(21) где = з!п а + 7'„Р соз сс. Откуда (22) Решая совместно систему уравнений (20) н (22) относительно х, получим в развернутом виде дифференциальное уравнение движения танка с прицепом г270й! т пи УО У О с спр пр О/Л -1- ОпРЛС Р Р (23) С целью снижения внутренних сопротивлений прицепа при буксировке отключают его двигатель от трансмиссии постановкой рычага кулисы коробки передач в нейтральное положение.
При этом также уменьшается значение коэффициента 8пр,что способствует увеличению ускорений х в процессе разгона. Если обе машины— тягач и прицеп — одинаковы, то уравнение (23) примет вид 8 + опр Поскольку принятое в последнем уравнении значение к. п. д. танка о, из потерь в ходовой части учитывает лишь потери, связанные с передачей тягового усилия, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
